2023屆江西省南昌三校第二學(xué)期高三期末統(tǒng)一考試物理試題

2023屆江西省南昌三校第二學(xué)期高三期末統(tǒng)一考試物理試題

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、一顆質(zhì)量為機的衛(wèi)星在離地球表面一定高度的軌道上繞地球做圓周運動，若已知地球半徑為凡地球表面的重力

加速度為g,衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1：9,衛(wèi)星的動能（）

A.皿B.皿C.些的D.皿

4666

2、我國航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2019年1月，嫦娥四號飛船在太陽系最大的撞擊坑內(nèi)靠近月球南極的地點著陸月球

背面。假設(shè)有一種宇宙飛船利用離子噴氣發(fā)動機加速起飛，發(fā)動機加速電壓U,噴出一價氧離子，離子束電流為/,

那么下列結(jié)論正確的是（元電荷J氧離子質(zhì)量〃%,飛船質(zhì)量歷）（）

A.噴出的每個氧離子的動量，=2"/

B.飛船所受到的推力為，件

C.飛船的加速度為。二—J-----

碼）Ve

D.推力做功的功率為2MeU

3、已知天然材料的折射率都為正值近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計的人工材料，可以使折射率為負(fù)值

（〃〈（）），稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時，符合折射定律，但折射角為負(fù)，即折射線與

入射線位于界面法線同側(cè)，如圖1所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實像。如圖2

所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標(biāo)號為1、2、3、4）之中，正確的是（）

4、如圖所示，在光滑水平桌面上有一邊長為七的正方形線框；在線框右側(cè)有一寬度為d（d>L）、方向垂直紙面向里

的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與線框的右邊框平行。現(xiàn)使線框以某一初速度向右運動，U0時線框的右邊框恰與磁

場的左邊界重合，隨后線框進入并通過磁場區(qū)域。關(guān)于線框所受安培力F隨時間f變化的圖線可能正確的是（）

□I::

B.

5、1933年至1934年間科學(xué)家用a粒子轟擊鋁箔時，發(fā)生的核反應(yīng)方程為;;Al+；Hef,反應(yīng)生成物「P可

以像天然放射性元素一樣發(fā)生衰變，核反應(yīng)方程為；：Si+：e+?v。其中、，為中微子，能為正電子。則下列說法

正確的是（）

A.當(dāng)溫度、壓強等條件變化時，放射性元素：；P的半衰期隨之變化

B.中微子的質(zhì)量數(shù)A=0,電荷數(shù)Z=2

C.正電子產(chǎn)生的原因可能是核外電子轉(zhuǎn)變成的

D.兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個a粒子，則兩個質(zhì)子與兩個中子的質(zhì)量之和大于a粒子的質(zhì)量

6、如圖所示，兩束單色光a、b分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射光合成一束復(fù)色光P,下列說法正確

的是（）

A.a光一個光子的能量小于b光一個光子的能量

B.a光的折射率大于b光的折射率

C.實驗條件完全相同的情況下做雙縫干涉實驗，b光比a光條紋間距大

D.若用b光照射某種金屬時能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則用a光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

7、如圖所示，在某行星表面上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為30。，圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以

恒定的角速度轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離/，處有一小物體與圓盤保持相對靜止，當(dāng)圓盤的角速度為◎時，小物塊剛要滑

動.物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為且（設(shè)最天靜摩擦力等于滑動摩擦力），該星球的半徑為R,引力常量為G,下列

2

說法正確的是

A.這個行星的質(zhì)量」以二竺產(chǎn)

B.這個行星的第一宇宙速度匕=2"項

C.這個行星的同步衛(wèi)星的周期是工

co

D.離行星表面距離為R的地方的重力加速度為OTL

8、大小相同的三個小球（可視為質(zhì)點）仄c?靜止在光滑水平面上，依次相距/等距離排列成一條直線，在。右側(cè)

距c為，處有一豎直墻，墻面垂直小球連線，如圖所示。小球。的質(zhì)量為2m,b、c的質(zhì)量均為加。某時刻給。一沿連

線向右的初動量P，忽略空氣阻力、碰撞中的動能損失和碰撞時間。下列判斷正確的是（）

A?c第一次被碰后瞬間的動能為亞

9m

B.c第一次被碰后瞬間的動能為把

9機

C.。與力第二次碰撞處距豎直墻的距離為

7

D.a與力第二次碰撞處距豎直墻的距離為二/

9、如圖1所示，矩形線圈放在光滑絕緣水平面上，一部分處于豎直向下的勻強磁場中，線圈用絕緣直桿連接在豎直墻

上.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度〃隨時間，按如圖2所示的規(guī)律變化時，則在0-f時間內(nèi)

B

HQ：Z

miK2

A.桿對線圈的作用力一直是拉力B.軒對線圈的作用力先是拉力后是推力

C.桿對線的作用力大小恒定D.桿對線圈的作用力先減小后增大

10、如圖所示，X軸上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個周期，其高和底的長度均為/,在x軸與曲線所圍的兩區(qū)域內(nèi)

存在大小均為弧方向如圖所示的勻強磁場，MNP。為一邊長為,的正方形導(dǎo)線框，其電阻為此MN與x軸重合，

在外力的作用下，線框從圖示位置開始沿x軸正方向以速度壯勻速向右穿越磁場區(qū)域，則下列說法中正確的是（）

M?IN：三m*T??,?'-I

A.線框的/w邊到達x坐標(biāo)為,處時，感應(yīng)電流最大

2

3/

B.線框的PN邊到達x坐標(biāo)為彳處時，感應(yīng)電流最大

2

C.穿越磁場的整個過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為型上

R

D.穿越磁場的整個過程中，外力所做的功為要：

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上，在電動機的

帶動下勻速轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。（已知電火花計時器每隔相同的時間間隔7

打一個點）

（1）請將下列實驗步驟按先后排序：.

①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸

②接通電火花計時器的電源，使它工作起來

③啟動電動機，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來

④關(guān)閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡（如圖乙所示），寫出角速度⑺的表達式，代入數(shù)據(jù),

得出◎的測量值.

⑵要得到角速度3的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是.

A.秒表B.毫米刻度尺C.圓規(guī)D.量角器

（3）為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火

花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如

圖丙所示.這對測量結(jié)果—（填“有”或“無”）影響。

（4）若興趣小組在卡紙上選取了6個計時點，并測得這6個計時點掃過扇形所對應(yīng)的圓心角為則角速度的表達式為

12.（12分）某同學(xué)利用DIS、定值電阻R。、電阻箱Q等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖甲所示.實

驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R,用電壓傳感器測得端電壓U,并在計算機上顯示出如圖乙

所示的1/U-1/R關(guān)系圖線重復(fù)上述實驗方法測量電池》的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線尻

（1）由圖線?？芍姵?。的電動勢Ea=V,內(nèi)阻O.

⑵若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率PaP”填“大于”、“等于”或“小于”

兩電池的效率山________邛（填“大于”、“等于”或“小于”）.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）如圖，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用剛性輕桿連

接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮氣.已知：大活塞的質(zhì)量為2/〃，橫截面積為2S,小活塞的質(zhì)量為，小橫

截面積為S；兩活塞間距為心大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱；初始時氮氣和汽缸外大氣的壓強均為po,

大活塞與大圓筒底部相距兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計，重力加速度為g.現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氯氣，求當(dāng)

2

小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時，氮氣的壓強.

14.（16分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖ATB-CTO-M的狀態(tài)變化求該過程中

（1）氣體最高溫度。與最低溫度72的比值;

（2）氣體與外界交換的熱量

15.（12分）如圖所示，將一個折射率為〃=業(yè)的透明長方體放在空氣中，矩形43。是它的一個截面，一單色細(xì)

2

光束入射到P點，AP之間的距離為d,入射角為。，AD=&P，4尸間的距離為d=30cm,光速為c=3.0xl08m/s,

求：

（i）若要使光束進入長方體后正好能射至D點上，光線在PD之間傳播的時間；

（ii）若要使光束在AO面上發(fā)生全反射，角。的范圍。

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、B

【解析】

在地球表面有

GMM,

R-

衛(wèi)星做圓周運動有:

GMm

——2—=ma

由于衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9,聯(lián)立前面兩式可得：r=3R；衛(wèi)星做圓周運動:

GMmv

得

12GMm

Ek=-wv=-----

22r

再結(jié)合上面的式子可得

6

姻-與分析不符，故A錯誤。

4

B.皿-與分析相符，故B正確。

6

2口2

C.理工與分析不符，故C錯誤。

6

D."對與分析不符，故D錯誤。

6

2、B

【解析】

A、對于每個氧離子，在加速電壓U的作用下加速，有：=〃解得：〃=2瘋反7,故A錯

誤；

B、設(shè)加時間內(nèi)有n個離子被噴出，根據(jù)電流的定義式：/=義=吆，對于單個離子，由動量定理得：與&=，4/,

△tAr

若有n個離子被噴出，則有尸=〃玲，聯(lián)立以上各式可得：尸二/J用，由牛頓第三定律：/=F=/J用，

故B正確;

C、對飛船，由牛頓第二定律得：a=—=—J^-,故C錯誤;

Me

D、功率的單位與2MeU不同，故D錯誤。

【點睛】

3、D

【解析】

由題意可知，負(fù)折射率的介質(zhì)使得折射光線與入射光線均在法線的同一側(cè)，現(xiàn)在讓我們判斷從S點發(fā)出的這條光線的

折射光線，則光線1、2是不可能的，因為它們均在法線的另一側(cè)，光線3、4是可能的，但是題意中又說明在另一側(cè)

成實像，即實際光線有交點，光線3在射出介質(zhì)時，其折射線如左圖所示，折射光線反向延長線交于一點，成虛像。

而光線4的折射光線直接相交成實像（如右圖所示）。

故選D。

4、B

【解析】

當(dāng)線框向右運動過程中，有兩個過程產(chǎn)生安培力，即進入磁場到完全進入磁場和盛開磁場到完全離開磁場兩個過程；

n2r2

其中任一過程中線框受到的安培力尸=故線框做加速度越來越小的減速運動，不是勻減速運動，選項A、C

R

錯誤；線框運動過程中不論是進入磁場還是離開磁場的過程中，安培力方向不變，選項D錯誤，B正確。

故選B。

5、D

【解析】

A.原子核的衰變是由原子核內(nèi)部因素決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，因此半衰期不發(fā)生變化；故A錯誤；

B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可得中微子的質(zhì)量數(shù)

A=30-30=0

電荷數(shù)

Z=15-14-l=0

可知中微子的質(zhì)量數(shù)A=0,電荷數(shù)Z=0,故B錯誤；

C.根據(jù)該衰變的本質(zhì)可知，正電子是由于質(zhì)子衰變產(chǎn)生的，故C錯誤；

D.兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個a粒子的過程中釋放核能，根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)子與中子的質(zhì)量之和一定大于a

粒子的質(zhì)量，故D正確。

故選D。

6、A

【解析】

sina

AB.從圖中我們可以看出，a光的入射角要比b光的入射角要大，它們的折射角相同。根據(jù)〃（此處仇指的

S1I1（72

是折射角，〃2指的是入射角）可知b的折射率大，所以b的頻率大，根據(jù)公式2=/由，可知a光光子的能量小于b光

光子的能量，故A正確，B錯誤；

C.因為b的頻率大于a的頻率，所以b的波長小，根據(jù)條紋間距公式Ar=4%可知b光比a光條紋間距小，故C錯

a

誤；

D.光的頻率越大光子能量越大就越容易發(fā)生光電效應(yīng)，因為b光的頻率大于a光的頻率，所以b光照射某種金屬時

能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，a光不一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。

故選A。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、BD

【解析】

當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點，由重力沿斜面向下的分力和最大靜摩擦力的合力提供向心力時，角速度最大，由牛頓第二

定律求出重力加速度，然后結(jié)合萬有引力提供向心力即可求出.

【詳解】

物體在圓盤上受到重力、圓盤的支持力和摩擦力，合力提供向心加速度；可知當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點，所受的靜摩

擦力沿斜面向上達到最大時，角速度最大，由牛頓第二定律得：///M^cos30°-/n^sin30°=mw2L,所

co~L

以：g=4〃L.

//cos30°-sin30°

Mtn

A.繞該行星表面做勻速圓周運動的物體受到的萬有引力即為其所受重力，即：G=所以

222

A.gR4CORL珀A班、與

M=--=------------,故A錯誤;

GG

B.根據(jù)行星的第一宇宙速度公式片=闞得，該行星得第一宇宙速度為匕=2外應(yīng)，故B正確;

cMm

C.同步衛(wèi)星在軌運行時，軌道處衛(wèi)星受到的引力提供向心力，則有G匠彳卻，解得:

7=空（R+a）一由于同步衛(wèi)星的高度未知，故而無法求出自轉(zhuǎn)周期T,故C錯誤;

列g(shù)

GMmGMm1?

D.離行星表面距離為K的地方的萬有引力：F=7^=~Z^~=7mg=m(02~L^即重力加速度為故D正確.

(z/\Iq八一

【點睛】

本題易錯點為C選項，在對同步衛(wèi)星進行分析時，如果公轉(zhuǎn)圓周運動不能計算時，通?？梢钥紤]求行星自傳周期：同

步衛(wèi)星的周期等于行星自傳周期.

Mm二…箏R，

該行星赤道上的物體隨行星一起做圓周運動時，萬有引力可分解為重力和自傳向心力，即G

由于不能確定該行星表面上赤道地區(qū)的重力加速度，故而無法求出自傳周期T；

如果錯誤地按照自傳向心力由萬有引力提供，G“?二機”，解得：丁二巴脛,就錯了，因為是如果行星上物體

R2T2co\L

所受萬有引力全部提供自傳向心力，該行星己經(jīng)處在自解體狀態(tài)了，也就是不可能存在這樣得行星.

H、AC

【解析】

。球與》球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)。球碰前的初速度為山，碰后。、b的速度為匕、匕，取向右為正，由動量守恒定律和能

量守恒定律有

2mv0=2mvi+mv2

1c21c212

—?27nv0=—?2mv]+—■mv2

其中〃=2垃%,解得

b球以速度V2與靜止的。球發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰后的速度為匕、匕，根據(jù)等質(zhì)量的兩個球發(fā)生動靜彈性碰撞，會出現(xiàn)

速度交換，故有

n4

匕=0,v4=v2=-v0

AB.c第一次被碰后瞬間的動能為

廠121,4、28/，、22〃2

Eke=5加匕=-/n(-vr=-m(—y=—

223o927n9機

故A正確，B錯誤；

CD.設(shè)。與力第二次碰撞的位置距離。停的位置為X,兩次碰撞的時間間隔為￡,方球以以向右運動1與c?碰撞，c以

一樣的速度叫運動21的距離返回與》彈碰，力再次獲得四向左運動直到與。第二次碰撞，有

x+/+2/=v2z

對。球在相同的時間內(nèi)有

l-X=Vyt

聯(lián)立可得x=(,故。與力第二次碰撞處距豎直墻的距離為

d=x+l=—l

5

故C正確，D錯誤。

故選ACo

9、BD

【解析】

AB.磁通量先減小后增大，根據(jù)楞次定律可知，桿對線圈的作用力先是拉力后是推力，A錯誤，B正確；

CD.由于磁場均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢恒定，感應(yīng)電流恒定，由于磁感應(yīng)強度先變小后

變大，由尸可知，桿對線圈的作服力先減小后增大，C錯誤，D正確.

10、BC

【解析】

AB.電流和切割長度成正比，所以線框的PN邊到達x坐標(biāo)為4處時，相當(dāng)于長度為，的邊框來切割磁感線，線框的

2

31

PN邊到達工坐標(biāo)為彳處時，相當(dāng)于兩個長度為，的邊框來切割磁感線，兩個電動勢疊加，所以線框的PN邊到達x

2

3/

坐標(biāo)為彳處時，感應(yīng)電流最大為

2

2BLv

1r=-------

R

故A錯誤，B正確；

C.因為電流的變化符合交流電的特征，所以線框的PN邊到達x坐標(biāo)為,處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

Qi=l；R1

2R?4嚓

線框的PN邊從4到21處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

烏二片七』立處：心’=些

12[R]vR

線框的PN邊從2/到四處時，產(chǎn)生的焦耳熱為

2

"yflBLv

。3=/：放=

2R

所以產(chǎn)生的總焦耳熱為

。=2+。2+。3=^^

K

又因為外力所做的功就等于焦耳熱，所以C正確，D錯誤。

故選BCo

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

n

11>①???D無(D-——

5T

【解析】

該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉(zhuǎn)動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理，故次

序為①?②④：

(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器。

故選D。

(3)[3]由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響；

(4)[4]由口=竺可知

Ar

00

(0—-------=---

(6-1)75T

12、20.5小于大

【解析】

111八A.1151

⑴圖線與縱軸的交點表示外電路斷路時的7T,即-=—=05,所以&=冊,由紇得.F+a行，

UUEaR+raUEaEaR

r1F

所以圖線的斜率為不r，即左=言=：，所以？=-^=0.5C；

E紇44

11fj-1]/*1

⑵當(dāng)兩外電阻相同時，由圖象可知，7丁>7丁，即所以由得與<丹，由公式=+?可知,

uaubRUEER

圖線的橫截距的絕對值表示內(nèi)阻的倒數(shù)，故由圖可知，電池內(nèi)電阻又電池效率〃=二=/一，在兩外電阻

ER-\~r

相等的情況下，有%>%,.

【點睛】

本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法，應(yīng)用了圖象法及電源的輸入功率的表達式，難度較大.

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、